北京市北京四中2022年物理高一下期末考試模擬試題含解析

2021-2022學(xué)年高一物理下期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、關(guān)于靜電場(chǎng)，以下敘述中正確的是()A．點(diǎn)電荷是理想化物理模型，通常體積小的帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷B．電場(chǎng)強(qiáng)度是標(biāo)量，運(yùn)算時(shí)不滿足平行四邊形定則C．某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，與該點(diǎn)負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向相反D．電場(chǎng)線分布越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越小2、(本題9分)如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是：A．A開始運(yùn)動(dòng)時(shí) B．A的速度等于v時(shí)C．B的速度等于零時(shí) D．A和B的速度相等時(shí)3、如圖所示，某段滑雪雪道傾角為30°，總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑，加速度為g.在他從上向下滑到底端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B．運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghC．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mghD．下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh4、(本題9分)對(duì)于一個(gè)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在它靜止前，下列說(shuō)法中正確的是A．速度越來(lái)越小 B．速度越來(lái)越大C．加速度越來(lái)越小 D．加速度越來(lái)越大5、(本題9分)某同學(xué)前后兩次從同一位置水平投出兩支飛鏢1和飛鏢2到靶盤上，飛鏢落到靶盤上的位置如圖所示，忽略空氣阻力，則兩支飛鏢在飛行過(guò)程中（）A．加速度a1＞a2B．飛行時(shí)間t1＜t2C．初速度v1=v2D．角度θ1=θ26、(本題9分)如圖，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I，然后在Q點(diǎn)通過(guò)改變衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ．則下列說(shuō)法正確的是A．在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于7.9km/sB．在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度C．衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道ⅡD．在軌道I上運(yùn)行的過(guò)程中，衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒7、質(zhì)量為m的汽車在平直路面上以恒定加速度起動(dòng)，起動(dòng)過(guò)程的速度隨時(shí)間變化圖象如圖所示，從t1時(shí)刻起汽車的功率恒為P，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力不變，下列說(shuō)法正確的是A．0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力不變B．0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力功率增大C．t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度D．t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車克服阻力做的功為8、關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A．是加速度不變的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)C．是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)D．是速度大小不變的曲線運(yùn)動(dòng)9、(本題9分)如圖，水平面內(nèi)固定有兩根平行的粗糙長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，兩根相同的導(dǎo)體棒AB、CD置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從t=0時(shí)開始，對(duì)AB棒施加一與導(dǎo)軌平行的水平外力F，使AB棒從靜止開始向右做加速度大小為a0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好，最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力。下列關(guān)于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線可能正確的是（）A． B． C． D．10、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端與固定的豎直板P拴接，另一端與物體A相連，物體A靜止于光滑水平桌面上，右端接一細(xì)線，細(xì)線繞過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪與物體B相連．開始時(shí)用手托住B，讓細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B，直至B獲得最大速度．下列有關(guān)該過(guò)程的分析不正確的是（）A．B物體的機(jī)械能一直增大B．B物體的動(dòng)能的增加量等于它所受重力與拉力做的功之和C．B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧的彈性勢(shì)能的增加量D．細(xì)線拉力對(duì)A物體做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量二、實(shí)驗(yàn)題11、（4分）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，小紅同學(xué)利用圖甲實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，正確完成操作后，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖乙所示，其中O點(diǎn)為紙帶起始點(diǎn)，兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔T。（1）實(shí)驗(yàn)裝置中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)選用_____電源（選填“直流”或“交流”）；觀察紙帶，可知連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的_____端（選填“左”或“右”）。（2）若重物質(zhì)量為m，重力加速度為g，利用紙帶所測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出C點(diǎn)的速度＝_____，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)＝______驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（用字母表示）（3）在實(shí)驗(yàn)中，小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球重力勢(shì)能的減少量總是略大于小球動(dòng)能的增加量，分析原因可能是________________________________。（只需說(shuō)明一種即可）12、（10分）(本題9分)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，選用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓重物帶動(dòng)紙帶下落的過(guò)程中，打出了一條紙帶，如圖所示。(1)利用紙帶上的B、E兩點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證，需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)有：___________、___________、___________。(2)為完成實(shí)驗(yàn)，除了電源、開關(guān)、導(dǎo)線和圖中器材外，還必需的測(cè)量器材有___________A．刻度尺B．秒表C．天平D．彈簧測(cè)力計(jì)(3)下列哪些操作對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有幫助___________A．將鐵架臺(tái)由離地面0.8米的實(shí)驗(yàn)臺(tái)放在離地面2米的高處B．固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，使紙帶限位孔的連線保持豎直C．重物的質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)大些D．圖中夾子的質(zhì)量盡量小

參考答案一、選擇題：本大題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1、C【解析】

A.點(diǎn)電荷是理想化物理模型，電荷的形狀、體積和電荷量對(duì)分析的問(wèn)題的影響可以忽略時(shí)，就可以看成是點(diǎn)電荷，所以通常體積小的帶電體在有些情況下也不能看做點(diǎn)電荷，體積很大的帶電體也有可能看成是點(diǎn)電荷，故A不符合題意。B.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，運(yùn)算時(shí)滿足平行四邊形定則，故B不符合題意。C.某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，與該點(diǎn)負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向相反，與正電荷所受電場(chǎng)力方向相同，故C符合題意。D.電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)弱，越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，故D不符合題意。2、D【解析】

動(dòng)量定理、功能關(guān)系【詳解】在壓縮彈簧的過(guò)程中，沒(méi)有機(jī)械能的損失，減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能．在壓縮過(guò)程中水平方向不受外力，動(dòng)量守恒，當(dāng)A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，B的速度等于v，所以沒(méi)有損失動(dòng)能，當(dāng)A的速度v時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，B的速度等于零，所以系統(tǒng)動(dòng)能又等于初動(dòng)能，所以ABC錯(cuò)誤；而在AB速度相等時(shí)，此時(shí)彈簧壓縮至最短，故彈簧的彈性勢(shì)能最大，故動(dòng)能應(yīng)最小，故D正確．【點(diǎn)睛】本題中B的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為AB的動(dòng)能及彈簧的彈性勢(shì)能，而機(jī)械能守恒，故當(dāng)彈性勢(shì)能最大時(shí)，系統(tǒng)損失的機(jī)械能最多．3、D【解析】

根據(jù)下降的高度分析重力勢(shì)能的減少量．由牛頓第二定律可求得合外力，則可求得合力所做的功；則由動(dòng)能定理可求得動(dòng)能的變化量，分析人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力及各力做功情況，求得摩擦力；由摩擦力做功可求得機(jī)械能的變化量．【詳解】A．由于人下滑的加速度a=g＜gsin30°，所以人在下滑中受重力、支持力及摩擦力的作用，由功能關(guān)系可知，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，則運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能大于增加的動(dòng)能，故A錯(cuò)誤；B．由牛頓第二定律可知，人受到的合力F=ma=mg，合力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功W=Fs=mg?2h=mgh；由動(dòng)能定理可知，運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mgh；故B錯(cuò)誤；C．物體合外力F=mgsin30°-Ff=mg，故摩擦力大小Ff=mg；運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功Wf=mg×2h=mgh；故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功等于機(jī)械能的減小量，故機(jī)械能減小了mgh，故D正確；故選AD．【點(diǎn)睛】在理解功能關(guān)系時(shí)，應(yīng)抓住：重力做功等于重力勢(shì)能的變化量，阻力做功等于機(jī)械能的改變量，而合力外力做功等于動(dòng)能的變化量．4、A【解析】勻減速直線運(yùn)動(dòng)是加速度不變而速度均勻減小的運(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤．5、B【解析】飛鏢1下落的高度小，根據(jù)h=12gt1，t=2hg知，t1＜t1．由于水平位移相等，根據(jù)x=v0t，知v1＞v1．加速度相等，都為g。根據(jù)tanθ＝v0vy＝v06、BC【解析】

第一宇宙速度7.9km/s是所有環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星的最大速度，則在軌道Ⅱ上，衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于7.9km/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第二定律可知，在軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度，選項(xiàng)B正確；從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ，衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)運(yùn)動(dòng)必須衛(wèi)星所需向心力大于萬(wàn)有引力，所以應(yīng)給衛(wèi)星加速，增加所需的向心力．所以衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過(guò)加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道Ⅱ．故C正確；在軌道I上運(yùn)行的過(guò)程中，只有地球的引力對(duì)衛(wèi)星做功，則衛(wèi)星、地球系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握衛(wèi)星如何變軌，以及掌握萬(wàn)有引力提供向心力解決問(wèn)題的思路．衛(wèi)星變軌也就是近心運(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)提供的萬(wàn)有引力和所需的向心力關(guān)系確定．7、ABD【解析】

A.由題圖可知，0～t1階段，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由圖可知加速度根據(jù)牛頓第二定律：則有：阻力不變，所以牽引力不變，故A正確；B.在0～t1時(shí)間內(nèi)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)P=Fv則汽車的牽引力功率為所以功率隨時(shí)間在均勻增大，故B正確；C.由v-t圖線與橫軸所圍面積表示位移的大小可知，時(shí)間內(nèi)，汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，所以這段時(shí)間的位移大于汽車在這段時(shí)間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移，所以汽車的平均速度大于，故C錯(cuò)誤；D.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動(dòng)能定理有：解得汽車克服阻力做的功為：故D正確。8、AB【解析】

A.平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，所以平拋運(yùn)動(dòng)為加速度不變的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確；BC.平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上不受力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上初速度為零，僅受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；D.平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都發(fā)生改變，故D錯(cuò)誤。9、BD【解析】

A．因金屬棒與導(dǎo)軌之間有摩擦力，可知開始時(shí)導(dǎo)體棒CD的速度為零，當(dāng)所受的安培力等于最大靜摩擦力時(shí)才開始運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．開始時(shí)，CD棒的速度為零，加速度為零；當(dāng)CD開始運(yùn)動(dòng)后加速度從0開始逐漸變大，與AB的速度差逐漸變大，則回路中感應(yīng)電流逐漸變大，導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大，加速度逐漸變大，當(dāng)CD的加速度與AB加速度相等時(shí)，兩棒的速度差保持不變，安培力保持不變，加速度保持不變，故B正確；C．在開始CD棒不動(dòng)時(shí)，安培力即安培力隨時(shí)間成正比關(guān)系增加；當(dāng)CD開始運(yùn)動(dòng)后，導(dǎo)體棒所受的向右的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故C錯(cuò)誤；D．對(duì)AB外力開始時(shí)CD加速度為零，AB加速度為a=a0，則此時(shí)外力F隨時(shí)間t線性增加；當(dāng)CD開始運(yùn)動(dòng)后加速度從0開始逐漸變大，導(dǎo)體棒AB所受的向左的安培力逐漸變大，但非線性增加，最后保持不變，故D正確。故選BD。10、AD【解析】

本題首先要分析清楚過(guò)程中物體受力的變化情況，清理各個(gè)力做功情況；根據(jù)功能關(guān)系明確系統(tǒng)動(dòng)能、B重力勢(shì)能、彈簧彈性勢(shì)能等能量的變化情況，注意各種功能關(guān)系的應(yīng)用．【詳解】從開始到B速度達(dá)到最大的過(guò)程中，繩子的拉力對(duì)B一直做負(fù)功，所以B的機(jī)械能一直減小，故A錯(cuò)誤；對(duì)于B物體，只有重力與細(xì)線拉力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，B物體動(dòng)能的增量等于它所受重力與拉力做功之和，故B正確；整個(gè)系統(tǒng)中，根據(jù)功能關(guān)系可知，B減小的機(jī)械能能轉(zhuǎn)化為A的機(jī)械能以及彈簧的彈性勢(shì)能，故B物體機(jī)械能的減少量大于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，故C正確；根據(jù)功能關(guān)系，細(xì)線拉力對(duì)A做的功等于A物體的動(dòng)能增量與彈簧彈性勢(shì)能的增加量之和，故D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選AD?！军c(diǎn)睛】正確受力分析，明確各種功能關(guān)系，是解答這類問(wèn)題的關(guān)鍵，這類問(wèn)題對(duì)于提高學(xué)生的分析綜合能力起著很重要的作用．二、實(shí)驗(yàn)題11、交流左mgh受空氣阻力影響或紙帶與限位孔摩擦影響（其它合理答案均給分）【解析】

（1）[1][2]實(shí)驗(yàn)所用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電源上；重物應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可知連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的左端；（2）[3][4]利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可知打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度為：根據(jù)機(jī)械能守恒定律知重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，則有：（3）[5]小球重力勢(shì)能的減少量總是略大于小球動(dòng)能的增加量，分析原因可能是受空氣阻力影響或紙帶與限位孔摩擦影響，有能量損失。12、（1）AC間距DF間距BE間距（2）A（或刻度尺）（3）BC【解析】

第一空.第二空.第三空.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，若用B、E兩點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證，則需要測(cè)B、E兩點(diǎn)間的距離及B、E兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重物體的速度，根據(jù)速度的測(cè)量的方法是：用平均速度等于中間時(shí)刻的速度來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，所以可知直接測(cè)量的數(shù)據(jù)有：AC間的距離，DF間的距離，BE間的距離；

第四空.A．由于要測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，所以需要用到刻度尺，故A正確；

B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可